RU2488848C1 - Method of exciting seismic waves - Google Patents

Method of exciting seismic waves Download PDF

Info

Publication number
RU2488848C1
RU2488848C1 RU2012107887/28A RU2012107887A RU2488848C1 RU 2488848 C1 RU2488848 C1 RU 2488848C1 RU 2012107887/28 A RU2012107887/28 A RU 2012107887/28A RU 2012107887 A RU2012107887 A RU 2012107887A RU 2488848 C1 RU2488848 C1 RU 2488848C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
reactive
energy
active
movement
reactive part
Prior art date
Application number
RU2012107887/28A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Николай Петрович Алелюхин
Юсуп Шимагомедович Закариев
Евгений Хакимович Насыбулин
Владимир Вячеславович Роман
Владимир Иванович Роман
Станислав Маркович Рябошапко
Николай Васильевич Тарасов
Олег Алексеевич Асан-Джалалов
Original Assignee
Николай Петрович Алелюхин
Юсуп Шимагомедович Закариев
Евгений Хакимович Насыбулин
Владимир Вячеславович Роман
Владимир Иванович Роман
Станислав Маркович Рябошапко
Николай Васильевич Тарасов
Олег Алексеевич Асан-Джалалов
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Николай Петрович Алелюхин, Юсуп Шимагомедович Закариев, Евгений Хакимович Насыбулин, Владимир Вячеславович Роман, Владимир Иванович Роман, Станислав Маркович Рябошапко, Николай Васильевич Тарасов, Олег Алексеевич Асан-Джалалов filed Critical Николай Петрович Алелюхин
Priority to RU2012107887/28A priority Critical patent/RU2488848C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2488848C1 publication Critical patent/RU2488848C1/en

Links

Landscapes

  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)

Abstract

FIELD: physics.
SUBSTANCE: disclosed is a method of exciting seismic waves using an energy converter, having an active part and a reactive part, a drive for cyclic movement of the reactive part and a system for controlling movement of the reactive part. According to the disclosed solution, kinetic energy reserves of the reactive part are created and force action of the active part is applied onto the investigated medium by transferring energy from the reactive part to the active part. Independence of cyclic movement of the reactive part from the active part is structurally provided and the force action of the active part is applied on the investigated medium independent of the cyclic nature of movement of the reactive part.
EFFECT: high seismic efficiency.
1 dwg

Description

Изобретение относится к способам возбуждения сейсмических волн в сейсморазведке, основанным на использовании кинетической энергии движущихся масс.The invention relates to methods for exciting seismic waves in seismic exploration based on the use of kinetic energy of moving masses.

Известен способ возбуждения сейсмических волн, основанный на электромагнитном ускорении падающего груза, изготовленного из магнитного материала и движущегося вдоль направляющих брусьев внутри колонны из немагнитного материала, при этом после освобождения для свободного падения груз ускоряется при помощи электромагнитов, расположенных вдоль колонны, и автоматически возвращается в верхнее положение после удара о землю (патент США №3302744, н. кл. 181-05, опубл. 1967).There is a known method of exciting seismic waves, based on the electromagnetic acceleration of a falling load made of magnetic material and moving along the guide rails inside the column of non-magnetic material, and after freeing for free fall, the load is accelerated by electromagnets located along the column and automatically returns to the top position after hitting the ground (US patent No. 3302744, N. cl. 181-05, publ. 1967).

Недостатками известного способа являются потери энергии и времени на перемещение груза, невысокая частота повторения силовых воздействий на исследуемую среду и отсутствие возможности управления спектром возбуждаемых сейсмических волн.The disadvantages of this method are the loss of energy and time to move the load, the low frequency of repetition of force effects on the medium under study and the inability to control the spectrum of excited seismic waves.

Известен также способ возбуждения сейсмических волн с использованием электромеханического преобразователя, включающий установку опорного устройства на грунт, создание запаса энергии в грузе при его подъеме и падении, формирование и подачу электрического импульса на катушки электромагнитов опорного устройства и передачу силового воздействия на грунт через опорное устройство, при этом осуществляют сброс груза в момент подачи команды запуска, а его торможение - через заданный промежуток времени после команды запуска (авторское свидетельство СССР №958999, МПК G01V 1/147, опубл. 1982).There is also known a method of exciting seismic waves using an electromechanical transducer, including installing a support device on the ground, creating a supply of energy in the load when it rises and falls, generating and applying an electrical impulse to the electromagnet coils of the support device and transmitting a force to the soil through the support device, this carry out the dumping of the load at the time of the start command, and its braking - after a specified period of time after the start command (author’s USSR Government No. 958999, IPC G01V 1/147, publ. 1982).

Недостатками известного способа возбуждения сейсмических волн являются потери энергии и времени на перемещение груза, невысокая частота повторения силовых воздействий на исследуемую среду и отсутствие возможности управления спектром возбуждаемых сейсмических волн.The disadvantages of the known method of exciting seismic waves are the loss of energy and time to move the load, the low frequency of repetition of force on the medium under study and the inability to control the spectrum of excited seismic waves.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является способ возбуждения сейсмических волн с использованием электромеханического преобразователя, содержащего активную и реактивную части и обмотку управления движением реактивной части, включающий создание запаса кинетической энергии в реактивной части преобразователя и силовое воздействие на исследуемую среду активной части при подаче электрического импульса на обмотку управления движением реактивной части, при этом активную и реактивную части преобразователя устанавливают с возможностью вращения одной относительно другой и кинетическую энергию запасают путем приведения реактивной части преобразователя во вращение (патент РФ №2018880, МПК G01V 1/02, опубл. 1994).The closest technical solution, selected as a prototype, is a method for exciting seismic waves using an electromechanical transducer containing the active and reactive parts and a winding for controlling the movement of the reactive part, including the creation of a reserve of kinetic energy in the reactive part of the converter and the force action of the active part on the medium under study at applying an electrical impulse to the winding of motion control of the reactive part, while the active and reactive parts transform the driver is installed with the possibility of rotation of one relative to the other and kinetic energy is stored by bringing the reactive part of the converter into rotation (RF patent No. 20188880, IPC G01V 1/02, publ. 1994).

Недостатками известного способа возбуждения сейсмических волн являются неудовлетворительная энергетическая и сейсмическая эффективность возбуждения сейсмических волн, обусловленная значительной длительностью импульсов силового воздействия на исследуемую среду и соответственно низкой частотой их повторения, а также отсутствием возможности управления спектром возбуждаемых сейсмических волн. Первопричиной недостатков известного способа возбуждения сейсмических волн является инерционность электромеханического преобразователя, являющаяся следствием установки его активной и реактивной части на общей оси с возможностью вращения одной относительно другой.The disadvantages of the known method of exciting seismic waves are the unsatisfactory energy and seismic efficiency of the excitation of seismic waves, due to the significant duration of the pulses of force on the medium under study and, accordingly, their low repetition rate, as well as the inability to control the spectrum of excited seismic waves. The root cause of the disadvantages of the known method of exciting seismic waves is the inertia of the electromechanical transducer, which is the result of installing its active and reactive parts on a common axis with the possibility of rotation of one relative to the other.

Задачей настоящего изобретения является повышение энергетической и сейсмической эффективности возбуждения сейсмических волн.The objective of the present invention is to increase the energy and seismic efficiency of the excitation of seismic waves.

Поставленная задача решается тем, что в способе возбуждения сейсмических волн с использованием преобразователя энергии, содержащего активную и реактивную части, привод циклического движения реактивной части и систему управления движением реактивной части, включающем создание запаса кинетической энергии реактивной части и осуществление силового воздействия на исследуемую среду активной части путем передачи энергии от реактивной части к активной части, согласно изобретению конструктивно обеспечивают независимость циклического движения реактивной части относительно активной части и выполняют независимое от цикличности движения реактивной части управление силовым воздействием активной части на исследуемую среду.The problem is solved in that in the method of exciting seismic waves using an energy converter containing the active and reactive parts, a drive for cyclic movement of the reactive part and a control system for the movement of the reactive part, including the creation of a reserve of kinetic energy of the reactive part and the implementation of the force acting on the active medium under study by transferring energy from the reactive part to the active part, according to the invention structurally provide independence of the cyclic motion pressure of the reactive part relative to the active part and perform control of the force action of the active part on the medium under study, independent of the cyclical movement of the reactive part.

По сравнению с прототипом предлагаемый способ возбуждения сейсмических волн имеет следующие отличия:Compared with the prototype, the proposed method for exciting seismic waves has the following differences:

- используются виды энергии и соответствующие преобразователи энергии, наиболее удовлетворяющие техническим и технологическим требованиям конкретного осуществления способа; в прототипе используется электрическая энергия и соответственно электромеханический преобразователь энергии;- uses the types of energy and the corresponding energy converters that best meet the technical and technological requirements of a particular implementation of the method; the prototype uses electrical energy and, accordingly, an electromechanical energy converter;

- используется циклическое движение реактивной части и соответствующий привод; в прототипе используется вращательное движение и соответственно вращательный привод;- uses the cyclic movement of the reactive part and the corresponding drive; the prototype uses rotational motion and, accordingly, a rotary drive;

- активная и реактивная части преобразователя энергии конструктивно выполнены с возможностью механической независимости движения; в прототипе зависимость движения активной и реактивной частей преобразователя обусловлена их установкой на общей оси вращения;- the active and reactive parts of the energy Converter are structurally made with the possibility of mechanical independence of movement; in the prototype, the dependence of the movement of the active and reactive parts of the converter is due to their installation on a common axis of rotation;

- система управления движением реактивной части независимо от цикличности движения последней модулирует поток энергии от реактивной к активной части в соответствии с заданным законом изменения величины и формы силового воздействия на исследуемую среду; в прототипе возможности управления параметрами импульсного силового воздействия на исследуемую среду ограничены значительной длительностью импульсов и низкой частотой их следования, соизмеримой с цикличностью работы привода.- the control system for the movement of the reactive part, regardless of the cyclical movement of the latter, modulates the energy flow from the reactive to the active part in accordance with a given law of changing the magnitude and form of the force acting on the medium under study; in the prototype, the ability to control the parameters of the pulsed force action on the medium under study is limited by the significant pulse duration and low frequency of their repetition, commensurate with the cyclical nature of the drive.

Существующие сейсмические вибраторы в силовой части являются гидромеханическими преобразователями энергии потока жидкости в энергию сейсмических волн. В сейсморазведке применяются также электромеханические импульсные сейсмоисточники. Осуществление способа возбуждения сейсмических волн согласно изобретению возможно с использованием электромеханических или гидромеханических преобразователей энергии, а также путем целесообразного комбинирования видов энергии и соответствующих преобразователей.Existing seismic vibrators in the power unit are hydromechanical converters of the energy of the fluid flow into the energy of seismic waves. Electromechanical impulse seismic sources are also used in seismic exploration. The implementation of the method of exciting seismic waves according to the invention is possible using electromechanical or hydromechanical energy converters, as well as by expediently combining the types of energy and corresponding converters.

Осуществление способа возбуждения сейсмических волн согласно изобретению возможно с использованием вращательных или колебательных приводов и соответственно вращательных, колебательных или комбинированных вращательно-колебательных преобразователей энергии, реактивные части которых выступают в роли накопителей кинетической энергии и обеспечивают уменьшение внутренних потерь энергии и звуковых и сейсмических помех, создаваемых первичными двигателями источников возбуждения сейсмических волн.The implementation of the method of excitation of seismic waves according to the invention is possible using rotary or vibrational drives and, accordingly, rotational, vibrational or combined rotational-vibrational energy converters, the reactive parts of which act as storage of kinetic energy and reduce internal energy losses and sound and seismic noise caused by primary engines of sources of excitation of seismic waves.

Предусмотренное конструктивно механически независимое движение активной и реактивной частей преобразователя энергии обеспечивает уменьшение инерционности его работы и повышение эффективности управления спектром возбуждаемых сейсмических волн.The structurally mechanically independent movement of the active and reactive parts of the energy converter provides for a decrease in the inertia of its operation and an increase in the efficiency of controlling the spectrum of excited seismic waves.

Конструктивно независимость формирования возбуждаемых колебаний от цикличности действия преобразователя энергии и полнота полезного использования времени возбуждения обеспечиваются путем секционирования преобразователя и соответствующего согласования совмещенной во времени работы его секций, что позволяет осуществлять короткие, длящиеся в пределах цикла импульсные всплески колебаний или продолжительные, длящиеся на протяжении многих циклов вибрации, модулированные в соответствии с заданной формой силового воздействия на исследуемую среду.Structurally, the independence of the formation of excited oscillations from the cyclic action of the energy transducer and the completeness of the useful use of the excitation time are ensured by sectioning the transducer and correspondingly matching the combined operation time of its sections, which allows for short, continuous pulsed bursts of oscillations within the cycle, or long, lasting for many cycles vibrations modulated in accordance with a given form of force impact on the study when the wind blows on Wednesday.

Электромеханическое колебательное устройство для осуществления предлагаемого способа возбуждения продольных сейсмических волн изображено на чертеже, на котором приняты следующие обозначения: 1 -активная часть электромеханического преобразователя, 2 - реактивная часть электромеханического преобразователя, 3 - упругий подвес реактивной части, 4 - обмотки управления движением реактивной части, 5 - магниты или электромагниты, 6 - привод реактивной части, 7 - оболочка, 8 - несущий шток, 9 - излучающая плита, 10 - пригруз, 11 - пружины, 12 - блок электропитания привода, 13 - блок коммутации и электропитания обмоток управления движением реактивной части и рекуперации энергии, 14 - блок управления устройства.An electromechanical oscillatory device for implementing the proposed method for exciting longitudinal seismic waves is shown in the drawing, which uses the following notation: 1 — the active part of the electromechanical converter, 2 — the reactive part of the electromechanical converter, 3 — the elastic suspension of the reactive part, 4 — the windings for controlling the movement of the reactive part, 5 - magnets or electromagnets, 6 - drive of the reactive part, 7 - shell, 8 - bearing rod, 9 - radiating plate, 10 - load, 11 - springs, 12 - electric block anija actuator 13 - switching unit and motion control power windings reactive part and energy recovery, 14 - the device control unit.

Устройство для осуществления способа возбуждения сейсмических волн состоит из двух конструктивно идентичных секций, отличающихся режимами согласованного функционирования в процессе возбуждения сейсмических волн. Каждая из секций состоит из закрепленной на несущем штоке 8 устройства активной части 1 с установленными на ней обмотками 4 управления движением реактивной части и подвешенной на упругом подвесе 3 к оболочке 7 реактивной части 2 с установленными на ней магнитами (или электромагнитами) 5 и элементами привода 6 реактивной части, часть из которых установлена на оболочке 7. Общими конструктивными элементами секционированного устройства являются несущий шток 8, излучающая плита 9, пригруз 10, пружины 11, блок 12 электропитания приводов 6 реактивных частей 2, блок 13 коммутации и электропитания обмоток 4 управления движением реактивных частей 2 и рекуперации энергии, блок управления 14.A device for implementing the method of exciting seismic waves consists of two structurally identical sections, differing modes of coordinated functioning in the process of excitation of seismic waves. Each of the sections consists of the active part 1 mounted on the carrier rod 8 of the device with the reactive movement control windings 4 mounted on it and the reactive part 2 suspended on the elastic suspension 3 to the shell 7 with the magnets (or electromagnets) 5 mounted on it and the drive elements 6 reactive parts, some of which are mounted on the shell 7. The common structural elements of the partitioned device are the supporting rod 8, the radiating plate 9, the load 10, the springs 11, the power supply unit 12 of the actuators 6 reactive parts Tei 2, the switching unit 13 and power windings 4 reactive motion control parts 2 and energy recovery control unit 14.

В передвижных устройствах в качестве пригруза 10 используется вес транспортного средства. При этом пружины 11 служат для механической развязки и защиты транспортного средства от вибраций излучающей плиты 9. Для предотвращения отрыва колеблющейся излучающей плиты 9 от грунта создаваемая пригрузом 10 статическая сила ее прижима должна превышать максимальную рабочую амплитуду силы вибрации устройства. Для осуществления спуско-подъемных операций в транспортируемых устройствах часть внутреннего объема оболочки 7 резервируется для перемещения активной части 1, а в верхнем и нижнем перекрытиях оболочки делаются отверстия для размещения и перемещения несущего штока 8.In mobile devices, the weight of the vehicle is used as a load 10. In this case, the springs 11 serve to mechanically decouple and protect the vehicle from vibrations of the radiating plate 9. To prevent the oscillating radiating plate 9 from tearing off the ground, the static force of its clamp created by the load 10 must exceed the maximum working amplitude of the vibration force of the device. To carry out tripping operations in transported devices, part of the internal volume of the shell 7 is reserved for moving the active part 1, and holes are made in the upper and lower floors of the shell for placing and moving the carrier rod 8.

В качестве привода 6 реактивных частей 2 секций могут быть использованы линейные двигатели, образованные постоянными магнитами или электромагнитами, установленными на более подвижных реактивных частях секций, и обмотками, установленными на менее подвижных оболочках 7 секций, закрепленных на пригрузе 10.As the drive 6 of the reactive parts of the 2 sections, linear motors formed by permanent magnets or electromagnets mounted on the more mobile reactive parts of the sections and windings installed on the less mobile shells of 7 sections mounted on the load 10 can be used.

Активная часть 1 секции с обмотками 4 и реактивная часть 2 секции с магнитами (или электромагнитами) 5 образуют электромеханический преобразователь секции.The active part 1 of the section with windings 4 and the reactive part 2 of the section with magnets (or electromagnets) 5 form an electromechanical converter of the section.

Реактивная часть 2 и упругий подвес 3 каждой секции образуют механическую колебательную систему, приводимую в движение приводом 6. Силовое воздействие колеблющейся реактивной части 2 на активную часть 1 возникает в результате электромагнитного взаимодействия магнитов 5 и обмоток 4 при протекании в них тока.The reactive part 2 and the elastic suspension 3 of each section form a mechanical oscillating system, driven by the drive 6. The force action of the oscillating reactive part 2 on the active part 1 arises as a result of the electromagnetic interaction of the magnets 5 and the windings 4 when current flows in them.

Обмотки 4 и блок 13 их коммутации и электропитания и рекуперации энергии образуют систему управления движением реактивных частей 2 устройства и, кроме того, являются элементами рекуперации кинетической энергии их колебательного движения.The windings 4 and block 13 of their switching and power supply and energy recovery form a control system for the movement of the reactive parts 2 of the device and, in addition, are elements of the recovery of the kinetic energy of their vibrational motion.

Силы, развиваемые секциями, суммируются на несущем штоке 8, а суммарная сила передается на излучающую плиту 9, посредством которой воздействует на исследуемую среду. В целом секционированное устройство для осуществления способа состоит из конструктивно общей активной части электромеханического преобразователя устройства, образованной активными частями 1 секций, несущим штоком 8 и излучающей плитой 9, и функционально обобщенной реактивной части электромеханического преобразователя устройства, образованной реактивными частями 2 и упругими подвесами 3 секций.The forces developed by the sections are summed up on the supporting rod 8, and the total force is transmitted to the emitting plate 9, by which it acts on the medium under study. In general, a partitioned device for implementing the method consists of a structurally common active part of the electromechanical converter of the device formed by the active parts of 1 sections, a supporting rod 8 and a radiating plate 9, and a functionally generalized reactive part of the electromechanical converter of the device formed by reactive parts 2 and elastic suspensions of 3 sections.

Независимость механического движения обобщенной реактивной части относительно общей активной части конструктивно обеспечивают тем, что активные части 1 секций жестко соединяют с несущим штоком 8 и излучающей плитой 9, а реактивные части 2 секций с помощью упругих подвесов 3 соединяют с пригрузом 10.The independence of the mechanical movement of the generalized reactive part relative to the common active part is structurally ensured by the fact that the active parts of the sections 1 are rigidly connected to the supporting rod 8 and the radiating plate 9, and the reactive parts of the 2 sections are connected with the load 10 using elastic suspensions 3.

Устройство для осуществления способа может быть оснащено датчиками контроля механических и электрических величин (не показаны), установленными на неподвижных и подвижных элементах его конструкции. Выходные сигналы датчиков по линиям 4-14 и 6-14 или подобным им связям поступают в блок управления 14 и используются для оптимизации работы устройства.A device for implementing the method can be equipped with sensors for monitoring mechanical and electrical quantities (not shown) mounted on fixed and movable elements of its structure. The output signals of the sensors on lines 4-14 and 6-14 or similar communications are received in the control unit 14 and are used to optimize the operation of the device.

Способ возбуждения сейсмических волн согласно изобретению осуществляют следующим образом.The method of exciting seismic waves according to the invention is as follows.

Устройство для осуществления способа устанавливают в заданной точке земной поверхности и переводят из транспортного в рабочее положение. При этом излучающая плита 9 через пружины 11 прижимается к грунту весом пригруза 10, а обмотки 4 и магниты 5 устанавливаются в контролируемое соответствующим датчиком положение эффективного электромагнитного взаимодействия.A device for implementing the method is installed at a given point on the earth's surface and transferred from the transport to the working position. In this case, the radiating plate 9 is pressed through the springs 11 to the soil with a weight of 10, and the windings 4 and magnets 5 are installed in the position of the effective electromagnetic interaction controlled by the corresponding sensor.

В процессе возбуждения и регистрации сейсмических волн связь устройства для осуществления способа с сейсморегистрирующей аппаратурой производится через блок управления 14. Предварительно по команде запуска устройства, произведенной по линии 14-12, с помощью приводов 6, питаемых от блока 12 по линии 12-6, реактивные части 2 электромеханического преобразователя приводят в колебательное движение. Установление заданной рабочей амплитуды колебаний означает готовность устройства к возбуждению волн. Для известных параметров колебательной системы время установления колебаний известно и может быть отсчитано по хронометру или определено непосредственно по контролируемому соответствующим датчиком достижению заданной амплитуды колебаний.In the process of excitation and registration of seismic waves, the communication device for implementing the method with seismic recording equipment is made through the control unit 14. Previously, on the start command of the device, produced on line 14-12, using actuators 6, powered from block 12 on line 12-6, reactive Part 2 of the electromechanical transducer is driven into oscillatory motion. The establishment of a given working amplitude of the oscillations means the readiness of the device to excite waves. For the known parameters of the oscillatory system, the time for establishing the oscillations is known and can be counted by the chronometer or determined directly by the achievement of a given amplitude of oscillations controlled by the corresponding sensor.

По команде начала возбуждения сейсмических волн блок управления 14 по линии 14-13 осуществляет с помощью блока 13, модуляцию потока энергии от реактивной к активной части электромеханического преобразователя в соответствии с заданным законом изменения величины и формы силового воздействия на исследуемую среду.At the command for the initiation of seismic wave excitation, the control unit 14, through line 14-13, modulates the energy flow from the reactive to the active part of the electromechanical transducer in accordance with a given law of changing the magnitude and shape of the force acting on the medium under study.

В произвольный момент времени каждой из секций устройства может быть произведено силовое воздействие на исследуемую среду с заданным направлением вектора силы. При совпадении направления вектора скорости движения реактивной части секции с заданным направлением вектора силы воздействия на среду осуществляют путем короткого замыкания в блоке 13 (например, с помощью тиристоров) обмоток 4 на емкость системы рекуперации энергии. При этом движение реактивной части секции замедляется, а электромеханический преобразователь работает в режиме электрогенератора с отводом рекуперированной энергии по линии 4-13 в блок 13. При встречной ориентации вектора скорости движения реактивной части секции и заданного направления вектора силы воздействия на среду осуществляют путем создания противоэдс на обмотках 4, питаемых от блока 13 по линии 13-4. При этом движение реактивной части секции ускоряется, а электромеханический преобразователь работает в режиме электродвигателя - потребителя рекуперированной энергии. В обоих случаях магнитное поле образующегося в обмотках 4 тока взаимодействует с полем магнитов 5 и создает силу, с одной стороны, замедляющую или ускоряющую движение реактивной части 2, с другой стороны, воздействующую на активную часть 1 и передающуюся через несущий шток 8 и излучающую плиту 9 на грунт и исследуемую среду.At an arbitrary point in time of each of the sections of the device, a force action can be made on the medium under study with a given direction of the force vector. If the direction of the velocity vector of the reactive part of the section coincides with the given direction of the vector, the forces acting on the medium are carried out by short circuiting in block 13 (for example, using thyristors) the windings 4 to the capacity of the energy recovery system. In this case, the movement of the reactive part of the section is slowed down, and the electromechanical converter operates in the mode of an electric generator with the recovery of recovered energy along line 4-13 to block 13. When the opposite direction of the velocity vector of the reactive part of the section and the specified direction of the vector of the force of influence on the medium is carried out by creating a counter-emf on windings 4, fed from block 13 along line 13-4. In this case, the movement of the reactive part of the section is accelerated, and the electromechanical converter operates in the mode of an electric motor - a consumer of recovered energy. In both cases, the magnetic field of the current generated in the windings 4 interacts with the field of magnets 5 and creates a force, on the one hand, slowing down or accelerating the movement of the reactive part 2, on the other hand, acting on the active part 1 and transmitted through the bearing rod 8 and the radiating plate 9 on the ground and the test environment.

Для двухсекционного устройства оптимальной является работа с одинаковой для обеих секций резонансной частотой с относительным фазовым сдвигом, равным четверти периода частоты колебаний. При этом достигается максимально возможная для двухсекционного устройства амплитуда суммарного силового воздействия секций на среду при условии максимальной независимости параметров последнего от цикличности действия устройства. В случае экономической и конструктивной целесообразности увеличения количества секций повышается эффективность обеспечения независимости силового воздействия на исследуемую среду от цикличности работы устройства.For a two-section device, it is optimal to work with the same resonant frequency for both sections with a relative phase shift equal to a quarter of the period of the oscillation frequency. In this case, the maximum possible amplitude for the two-section device is achieved for the amplitude of the total force impact of the sections on the medium, provided that the parameters of the latter are independent of the cyclic action of the device. In the case of economic and constructive feasibility of increasing the number of sections, the efficiency of ensuring the independence of the force impact on the medium under study from the cyclic operation of the device is increased.

Дополнительно функциональное обеспечение независимости возбуждения сейсмических колебаний от цикличности работы секционированного устройства заключается в определенном корректировании подаваемых на обмотки 4 сигналов управления секций для заданного закона силового воздействия на исследуемую среду путем соответствующего программирования работы блока 14.Additionally, the functional provision of independence of the excitation of seismic vibrations from the cyclic operation of the partitioned device consists in a certain correction of the section control signals supplied to the windings 4 for a given law of force action on the medium under study by appropriate programming of the operation of block 14.

Использование резонансных колебательных систем и рекуперации механической энергии их движения позволяют создать энергетически экономичные питаемые от аккумуляторов электрической энергии устройства для осуществления способа и отключать во время возбуждения полезных сейсмических колебаний первичные двигатели-источники механической энергии, создающие значительные звуковые и сейсмические помехи.The use of resonant oscillatory systems and the recovery of the mechanical energy of their movement allows creating energy-efficient devices powered by electric energy batteries for implementing the method and disabling primary engines-sources of mechanical energy during the excitation of useful seismic vibrations, which create significant sound and seismic noise.

В зависимости от производственной или технологической необходимости устройство для осуществления способа согласно изобретению может работать в режиме возбуждения импульсных, полиимпульсных или вибрационных сигналов. Выбор того или иного режима определяется заданием соответствующих управляющих сигналов.Depending on the production or technological necessity, the device for implementing the method according to the invention can operate in the mode of excitation of pulsed, polyimpulse or vibrational signals. The choice of a particular mode is determined by setting the appropriate control signals.

В зависимости от области использования и технологических особенностей работы способа (наземная, акваториальная, скважинная сейсморазведка, глубинные сейсмические исследования) и устройств для его осуществления используются электромеханические, гидромеханические или комбинированные электрогидромеханические преобразователи энергии, вращательный, колебательный или комбинированный вращательно-колебательный принцип их действия, непрерывное или дискретное формирование силового воздействия на среду.Depending on the area of use and technological features of the method (ground, water, borehole seismic exploration, deep seismic studies) and devices for its implementation, electromechanical, hydromechanical or combined electro-hydromechanical energy converters are used, rotational, oscillatory or combined rotational-vibrational principle of their action, continuous or discrete formation of force impact on the environment.

Тип возбуждаемых сейсмических волн (продольные или поперечные) и поляризацию поперечных волн (вертикальная или горизонтальная) предопределяют конструктивно путем соответствующей пространственной ориентации элементов конструкции, осуществляющих силовое воздействие на исследуемую среду.The type of excited seismic waves (longitudinal or transverse) and the polarization of transverse waves (vertical or horizontal) are determined structurally by the corresponding spatial orientation of structural elements that exert a force on the medium under study.

Энергетическая эффективность способа и устройств для его осуществления обеспечивается использованием в их составе экономичных колебательных или вращательных накопителей энергии и устройств рекуперации энергии, а также рациональным использованием сейсмической энергии путем управления спектром возбуждаемых колебаний и преимущественного обогащения энергией частот, претерпевающих повышенные потери в среде и осложнение интенсивными помехами.The energy efficiency of the method and devices for its implementation is ensured by the use of economical oscillatory or rotational energy storage devices and energy recovery devices in their composition, as well as by the rational use of seismic energy by controlling the spectrum of excited oscillations and predominantly enriching frequencies that suffer increased losses in the medium and are complicated by intense noise .

Сейсмическая эффективность способа и устройств для его осуществления обеспечивается возможностью возбуждения наиболее информативных типов волн и управления их поляризацией и спектральным составом с целью достижения заданной временной и амплитудной разрешающей способности исследований.The seismic efficiency of the method and devices for its implementation is provided by the possibility of exciting the most informative types of waves and controlling their polarization and spectral composition in order to achieve a given time and amplitude resolution of the studies.

Claims (1)

Способ возбуждения сейсмических волн с использованием преобразователя энергии, содержащего активную и реактивную части, привод циклического движения реактивной части и систему управления движением реактивной части, включающий создание запаса кинетической энергии реактивной части и осуществление силового воздействия на исследуемую среду активной части путем передачи энергии от реактивной части к активной части, отличающийся тем, что конструктивно обеспечивают независимость циклического движения реактивной части относительно активной части и выполняют независимое от цикличности движения реактивной части управление силовым воздействием активной части на исследуемую среду. A method for exciting seismic waves using an energy converter containing the active and reactive parts, a drive for cyclic movement of the reactive part and a system for controlling the movement of the reactive part, which includes creating a reserve of kinetic energy of the reactive part and exerting a force on the medium under study by transferring energy from the reactive part to active part, characterized in that structurally ensure the independence of the cyclic movement of the reactive part relative to the act implicit part and runs independently of the cyclic movement of the reactive power control of the influence of the active part in the test medium.
RU2012107887/28A 2012-03-02 2012-03-02 Method of exciting seismic waves RU2488848C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012107887/28A RU2488848C1 (en) 2012-03-02 2012-03-02 Method of exciting seismic waves

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012107887/28A RU2488848C1 (en) 2012-03-02 2012-03-02 Method of exciting seismic waves

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2488848C1 true RU2488848C1 (en) 2013-07-27

Family

ID=49155741

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012107887/28A RU2488848C1 (en) 2012-03-02 2012-03-02 Method of exciting seismic waves

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2488848C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2712936C2 (en) * 2015-12-16 2020-02-03 Дюнатест Интернэшнл А/С Deflectometer with incident weight

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1265669A1 (en) * 1985-07-11 1986-10-23 Тольяттинский политехнический институт Source of phase-manipulated seismic signals
RU2231087C1 (en) * 2003-08-07 2004-06-20 Ивашин Виктор Васильевич Seismic source to create seismic waves in water area
US6829198B1 (en) * 1999-10-04 2004-12-07 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Electroacoustic transducer having compression screw mechanical bias
RU2242771C2 (en) * 2002-08-21 2004-12-20 Федеральное государственное унитарное научно-производственное предприятие "Геологоразведка" Method and device for inducing seismic waves
RU2335001C1 (en) * 2007-01-09 2008-09-27 Новосибирский государственный технический университет Seismic source

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1265669A1 (en) * 1985-07-11 1986-10-23 Тольяттинский политехнический институт Source of phase-manipulated seismic signals
US6829198B1 (en) * 1999-10-04 2004-12-07 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Electroacoustic transducer having compression screw mechanical bias
RU2242771C2 (en) * 2002-08-21 2004-12-20 Федеральное государственное унитарное научно-производственное предприятие "Геологоразведка" Method and device for inducing seismic waves
RU2231087C1 (en) * 2003-08-07 2004-06-20 Ивашин Виктор Васильевич Seismic source to create seismic waves in water area
RU2335001C1 (en) * 2007-01-09 2008-09-27 Новосибирский государственный технический университет Seismic source

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2712936C2 (en) * 2015-12-16 2020-02-03 Дюнатест Интернэшнл А/С Deflectometer with incident weight
US10823654B2 (en) 2015-12-16 2020-11-03 Dynatest A/S Falling weight deflectometer

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8134281B2 (en) Electrical generators for use in unmoored buoys and the like platforms with low-frequency and time-varying oscillatory motions
KR101299274B1 (en) Vibrational apparatus
CA2698131A1 (en) Generating seismic vibrator signals
JP5495117B2 (en) Wave power generator, wave power generation method
RU2335001C1 (en) Seismic source
CN105422377A (en) Wave energy power generation apparatus and power generation structure thereof
RU2512672C2 (en) Chipping mechanism
RU2488848C1 (en) Method of exciting seismic waves
RU2489301C1 (en) Navigation buoy (versions)
EP2546509A2 (en) Wave activated power generator
KR20200104319A (en) A system that generates electrical energy from waves in the sea
RU2171478C1 (en) Pulse non-explosive seismic source with electromagnetic drive
RU2302016C1 (en) Mode of exciting seismic waves and arrangement for its realization
RU2529425C1 (en) System of control over electrical shock-absorber - transducer of vehicle suspension
RU2540935C1 (en) Electrical seismic vibrator
RU2476910C1 (en) Seismic vibrator
RU2018880C1 (en) Method of exciting seismic waves
RU2029319C1 (en) Method of exciting seismic waves
KR20160128312A (en) Wave energy convertor
RU2568949C2 (en) Apparatus for emitting seismic shear waves
SU475580A1 (en) Mechanical vibration mode
UA80477C2 (en) Method for exciting seismic vibrations
RU2382384C2 (en) Method for non-explosive generation of longitudinal seismic waves
JP2013164013A (en) Wave power generator, floating structure with the same, and method for controlling wave power generator
RU2091183C1 (en) Method of imparting asymmetric vibratory motion to mechanical vibratory system by means of electromagnetic drive

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20170303